大小球分拣传送机械PLC控制梯形图的设计与调试(CPL)

1、 可编程控制器 课程设计报告 课题：大、小球分拣传送机械PLC控制梯形图的设计与调试(CP1L)姓名： 班级：0891311 学号：10891311 指导教师： 2010年12月30日 一、 系统功能（） 1本系统为大小球分拣传送机械，采用机械手臂，按照事先设定的步骤，通过一系列的程序自动完成大小球的分拣操作。 2用两个三相异步交流电动机的正反转分别来控制机械手臂的上行、下行、左行、右行。 3系统采用欧姆龙公司的CP1L型号的PLC作为主控制器，性能良好，能适应复杂的环境，尤其是在高温、高压、粉尘、噪音的场合。 4系统可作为操控机械，部分代替人类的劳动并且达到要求，改善了工人的劳动环境，减轻了

2、工人们的劳动强度，节省了人类的劳动时间，使得生产过程实现自动化。 （） 二、 控制方案 工作方式：随着工业自动化、机械化进程的加速，自动控制正在逐步取代传统的人工控制，在改善工作人员的工作环境的同时也使生产效率大大的提高，为了最大限度地满足被控对象和产生过程的控制要求，我们选择了自动工作方式。 输入设备： (1)行程开关, 又称限位开关,用于控制机械设备的行程及限位保护。在实际生产中,将行程开关安装在预先安排的位置,当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时,行程开关的触点动作,实现电路的切换。因此,行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器,它的作用原理与按钮类似。行程开关广泛用

3、于各类机床和起重机械,用以控制其行程、进行终端限位保护。行程开关按其结构可分为直动式、滚轮式、微动式和组合式。直动式行程开关,其动作原理与按钮开关相同,但其触点的分合速度取决于生产机械的运行速度,不宜用于速度低于04mmin 的场所，在本课程设计中我们选择的是常闭直动式行程开关。 ）接近开关，（2接近开关是一种对接近它的物体有“感知”能力的元件一一位移传感器，利用传感器对接近物体的敏感特性达到控制开关通或断的目的，当有物体移向接近开关，并接近到一定距离时，位移传用PS0感器才有“感知”，开关才会动作。在设计中，接近开关分别用于传送机械手上下左右运动的SQ3-SQ7于检测是否有球， 定位。接近开

4、关分为霍尔接近开关，超声波接近开关，高频振荡式接近开关，霍尔接开关用于检测磁场，一般用磁场钢作为被检测体。超声波接近开关适用检测不能或不可触及的目标，其控制功能不受声、电、光等因素干扰，检测物体可以是固体、液体、或粉末状态的物体，只要能反射波用的电子装置及调节检测范围用的程控桥式开关等几个部分组成，高频振荡式接近开关用于检测各种金属，主要由高频振荡器，集成电路晶体管放大器和输出器 三部分组成。 3）按钮，本课设选择了一个绿色开始按钮和一个红色停止按钮（ 输出设备： 接触器，1） （是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场，使触(Contactor)接触器本课程设计针对的是工业 头闭合，以达到控制负

5、载的电器。现场流水线的控制，电机选择的是三相异步交流电动机，因此我们选择了交流接触器。接触器的额定电流、额定电压、接触器线圈的额定电压同样根据被控电路中的要求来 确定。指示灯，本课程设计我们选择了一个绿色指示灯来表示灯） （2 在原点。熔断器和电机的选择：为了控制工业现场机械臂的动作，我们选择的是 三相异步交流电动机， 应根据使用场合选择熔断器的类型，电动机保护一般用螺旋式熔断器， 在电动机回路中用作短路保护时,应考虑电动机的启动条件,按电动机启动时间的长短来选择熔体的额定电流.对启动时间较长或启动频繁的电动机,按下式决定熔体的额定电流：IN熔体 =Ist/(1.62) PLC选型： 介绍1）

6、PLC（）即可编程控制器，是在继Programmable Logic ControllerPLC（电器控制和计算机控制的基础上开发出来的产品，逐渐发展一微处理器为核心，集自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动装置。它有可编程性，且编程灵活简单，有在恶劣环境下工作的高抗干扰能力。而且其体积小、重量轻、廉价等特点，在工业控制应用上越 来越广泛。（2）本课设选择的是CP1L型号的PLC， CP1L 本体有14点、20点、30点和40点四种规格，可根据不同需求进行选择，其开关量的扩展也达到了最多160点；程序容量最大 10k 步，数据容量最大为32k字。即使是14点的小点数 CPU 上

7、也内置有 USB 端口，从简单的顺序控制，到脉冲功能和串行端口等应用功能，都是和 CP1H 一脉相承。CPIL是为了应对客户对设备性能的不断提高需求高精度、高效率、易操作而开发的针对小规模控制系统优化的PLC， CP1L PLC是凝聚了多种功能的多功能一体机，其具有丰富的CPU单元（14/20/30/40点RY/TR型）、覆盖小规模机器控制的需求、标准 编程等特点。编程接口、支持FB/ST配置USB 点数、模拟量、通讯等（） 三、 分配输入/输出点地址 根据确定的输入输出设备和所选择的PLC列出输入/输出设备与PLC的I/O点的地址对照表。 电气接线图 接线图1.I/O图 图2.主电路图 被控设备的主电路、PLC外部的其他控制电路、PLC输入/输出连线、电气控制柜结构及电器设备安装图等。 顺序功能图 四、 图3.程序流程图 根据控制功能要求绘制顺序功能图。（SFC） 五、 程序编写 以下是本次课程设计的梯形图程序： 程序分析： 当电路接通后，机械臂处于原点，原点指示灯L1亮，按下启动按钮SB1,系统进入自动工作状态，系统开始运行，机械臂下降，通过机械臂是否碰到接近开关来判断所抓取球的类型，当接近开关闭合时，可以判断是小球，吸球后机械臂上升至上限后右行，然后到了小球右限X4下降，到下限后电磁阀断电放球，之后原路返回，然后继续周而复始地运行。若是接近开关未闭合，那么判断是大球，机